DE2736218B2 - Anordnung zur automatischen Erfassung von Luftblasen in einer Strömungsmittelleitung - Google Patents
Anordnung zur automatischen Erfassung von Luftblasen in einer StrömungsmittelleitungInfo
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Description
Ii Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen
Erfassung von Luftblasen in einer Strömungsmittelleitung, die eine transparente oder opake Flüssigkeit
führt, und sich im wirkbereich einer beleuchtungseinrichtung und einer einen fotoelektrischen Wandler
5(1 enthaltenden Wandlereinheit befindet, der eine Signalisierungsschaltung
nachgeschaltet ist, und bei der ferner die Beleuchtungseinrichtung und der fotoelektrische
Wandler zum Nachweis von Luftblasen bei transparenter Flüssigkeit derart räumlich ausgerichtet sind, daß die
V") unterschiedlichen Lichtbrechungen an sich im Wirkbereich
befindenden Luftblasen einerseits und an der transparenten Flüssigkeit andererseits aufgrund der
damit bedingten Änderung des Lichtweges zu ersten und zweiten Ausgangssignalen des fotoelektrischen
M) Wandlers führen.
Während der Infusion eines Strömungsmittels in einen Patienten ist wichtig, daß nur ein Minimum Luft
mi r|<?m Strörni.itigsmittp! zusammen verabreicht wirH
Eine kleine Luftmenge, wie sie in verhältnismäßig
μ kleinen Luftbläschen auftritt, ist zulässig. Luftblasen, die
mehr als eine bestimmte Größe haben, können jedoch nicht zugelassen werden, da sie, wenn sie in den
Patienten gelangen, äußerst gefährlich werden können.
Beim Infudieren von Strömungsmitteln in einen
Patienten findet für gewöhnlich eine Pumpe Anwendung, die den? Patie'iten das Strömungsmittel zwangsweise
zuführt. Mit tier Pumpe kann dem Patienten eine
typische intravenöse Lösung wie eine Mefikamentenlösung
zugeführt werden oder die Pumpe kann dazu verwendet werden, um Blut in den Patienten einzupumpen.
Bislang wurden solche Pumpen mit einer Anordnung versehen, die Luftblasen in der Strömungsmittelleitung
erfaßt, wenn das Strömungsmittel transparent ist, umri die Luftblasen in der Strömungsmittelleitung
erfaßt, wenn das Strömungsmittel opak ist, wie beispielsweise BIuL Diese bekannten Anordnungen
weisen, jedoch eine Handsteuerung auf, die eine fehlerhafte Luftblasenerfassung mit sich bringen kann,
was wiederum schwerwiegende Konsequenzen für den Patienten haben kann.
Bei einer bekannten Anordnung gemäß der eingangs erwähnten Art (DE-AS 24 24 387), die auf dem Prinzip
der Luftblasenerfassung in einem flüssigen Medium aufgrund von Lichtbrechungsunterschieden und damit
verbundenen Ausbreitungsrichtungsänderungen arbeitet, ist es unbestimmt, ob der fotoelektrische Wandler
bei Anwesenheit einer opaken Flüssigkeit mit Luftblasen vom Licht der Beleuchtungseinrichtung beaufschlagt
wird oder nicht. Nur wenn der Übertragungsweg ausschließlich entlang von Luftblasen führt, kann
Licht zum Wandler gelangen, andernfalls jede >eh nicht.
Hierdurch ist eine Unsicherheit in der Luftblasenerfassung gegeben.
Bekannt ist ferner eine ähnliche, bei Bluttransfusionen, eingesetzte Anordnung (US-PS 28 35 252), die auf
dem Prinzip der Luftblasenerfassung in einer Flüssigkeit durch Ermittlung von Lichtdurchlässigkeitsänderungen
arbeitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur automatischen Erfassung von Luftblasen
in einer Strömungsmittelleitung, die eine transparente oder opake Flüssigkeit führt, gemäß der eingangs
erwähnten Art derart zu gestalten, dall ->ic in jedem Fall
fehlerlos arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wandler so gegenüber der Beleuchtungseinrichtung
und der Strömungsmittelleitung angeordnet ist, daß er bei Anwesenheit einer tr.msparenten, luftblasenfreien
Flüssigkeit vom Licht der Beleuchtungseinrichtung beaufschlagt und bei Anwesenheit einer opaken,
luftblasenfreien oder einer Luftblasen enthaltenden Flüssigkeit vom Licht der Beleuchtungseinrichtung
nicht beaufschlagt ist, und daß die der Signalisierungsschaltung vorgeordnete Wandlereinheit einen weiteren
fotoelektrischen Wandler zur Erfassung der Lichtdurchlässigkeit des Strömungsmittelpfades aufweist, der zur
Erzeugung dritter und vierter Ausgangssigr.ale ausgelegt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Anordnung gewährleistet in jedem Fall eine fehlerfreie Luftblasenerfassung in einem
Strömungsmittel und ist somit ohne schwerwiegende Konsequenzen bei Infusion von z. B. intravenösen
Lösungen in einem Patienten sicher einsehbar.
Die erfindungsgemäße Anordnung wird nun anhand der Zeichnungen detailliert beschrieben. In letzteren
sind:
Fig. 1 eine volumetrische Infusionspumpe mit einer aufgehängten Flasche mit einer zu verabreichenden
Flüssigkeit, wobei die Pumpe eine Anordnung zur
automatischen Erfassung von Luftblasen aufweist,
F i g. 2 eine Vorderansicht eines externen Führungsteils der Anordnung, der die Strömungsmittelleitung
aufnimmt,
F i g. 3 eine linke Seitenansicht des in F i g. 2 gezeigten
Führungsteils,
F i g. 4 eine rechte Seitenansicht des in F i g. 2 gezeigten Führungsteils,
F i g. 5 ein Schnitt durch die Anordnung auf der Linie 5-5 der F i g. 3,
Fig.6 eine Schnittdarsteliung durch die Anordnung
auf der Linie 6-6 der F i g. 3,
F i g. 7 ein Schnitt durch die Anordnung auf der Linie 7-7 der F i g. 3, und
F i g. 8 ein Schaltbild einer Signalisierungsschaltung. Die Fig. 1 zeigt eine volumetrische Pumpe 10 mit
einer Anordnung zur automatischen Erfassung von Luftblasen in einer Strömungsmittelleitung, die von
einem externen Führungsteil 12 aufgenommen ist. Die Pumpe 10 befindet sich auf einer Stange 14 und eine
Flasche J6 mit einer zu verabfolgenden Flüssigkeit ist über der Pumpe 10 aufgehängt. Die Flüssigkeit aus der
Flasche 16 strömt unter der Schwerkraft durch eine Strömungsmittelleitung 18 abwärts in eine Wegwe.-fkassette
20. Die Pumpe bewirkt ein genaues Pumpen des Strömungsmittels aus der Kassette 20 zu einer
externen Strömungsmittelleitung 22.
Beispielsweise kann die Pumpe 10 ein Paar Skalen 24 und 26 aufweisen, die den Strömungsmitteldurchsatz zur
Leitung 22 und das Volumen des Strömungsmittel steuern, das durch die Leitung 22 dem Patienten
zufließen soll. Am Finde der Leitung 22 ist eine Einrichtung 28 mit einer Kanüle vorgesehen, mit der das
Strömungsmittel in eine Vene des Patienten eingeführt werden kann.
Die von der Kassette 20 abgehende Leitung 22 befindet sich in einer Nut im externen Führungstei! !2.
Wie aus den F i g. 2 bis 7 hervorgeht, weist der externe Führungsteil 12 ein Gehäuse 50 auf. dessen
offene Vorderseite ein Paar schräger Seitenflachen 52, 54 aufweist, die in eine kreisrunde Nut 56 münden, die
die Leitung aufnimmt. Eine Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen und Wandlern ist entlang der Nut 56 auf
gegenüberliegenden Seiten derselben angeordnet, die gemeinsam mit einer geeigneten elektronischen Signalisierungsschaltung
eine automatische Unterscheidung zwischen einer opaken und einer transparenten Flüssigkeit in der Strömungsmittelleitung sowie die
Erfassung von Luftblasen in der Strömungsmittelleitung, die entweder die opake oder die transparente
Flüssigkeit führt, bewirkt.
Die Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen befindet sich in den Öffnungen 58 bis 66 im Gehäuse 50,
die in eine Seite der Nut 56 münden. Das Gehäuse 50 ist weiterhin mit einer Ausnehmung 68 versehen, durch
die Zugang zu den öffnungen 58 bis 66 erfolgt, um die Beleuchtungseinrichtungen auszurichten und um eine
Zuführung von elektrischen Leitungsdrähten zu ermöglichen. Bei den Beleuchtungseinrichtungen kann es sich
um Leuchtdioden handeln, die im Infrarotbereich strahlen. Da bestimmte Medikamente lichtempfindlich
sind, läßt der erforderliche nachweis sich mit Licht im liifrarruiieil des Spektrums durchführen, ohne die
Medikamentlösung zu beschädigen. Die in den Öffnungen 60 und 62 angeordneten beleuchtungseinrichtungen
bewirken gemeinsam mit den Wandlern die Erfassung von Luftblasen bei einem transparenten Strömungsmittel,
während die in den Öffnungen 58, 64 und 66
ungeordneten Beleuchtungseinrichtungen gemeinsam mit Wandlern der Erfassung von Luftblasen bei einem
opaken Strömungsmittel wie Blut ermöglichen.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Nut 56 befindet sich eine Vielzahl von fotoelektrischen
Wandlern wie Pholotransistoren, deren spektrale Empfindlichkeit der Lichtart der Beleuchtungseinrichtungen
entspricht und die in den öffnungen 70 bis 78 sitzen. Diese Öffnungen verlaufen zwischen einem
vertieften bereich 80 im Gehäuse 50 der Nut 56. Die in den Öffnungen 72 und 74 sitzenden Wandler dienen der
Erfassung von Luftblasen in einem transparenten Strömungsmittel, während die Wandler in den öffnungen
70, 76 und 78 zur Erfassung von LuflDlasen in einem opaken Strömungsmittel wie Blut dienen.
Wie ersichtlich, sind die Beleuchtungseinrichtungen und Wandler zur Ermittlung von Luftblasen in einem
opaken Strömungsmittel auf der gleichen Achse angeordnet wie aus F i g. 7 hervorgeht, so daß beim
Strömen eines opaken Strömungsmiiteis in der in der Nut 56 liegenden Leitung 22 wenig oder kein Licht von
einer der Beleuchtungseinrichtungen auf einen der Wandler gelangt. Wenn andererseits in der in der Nut 56
liegenden Leitung 22 ein transparentes Strömungsmittel oder Luft vorliegt, gelangt Licht ungehindert von einer
Beleuchtungseinrichtung zu dem jeweiligen Wandler, der sich in der aus F i g. 7 ersichtlichen Anordnung
befindet.
Die Beleuchtungseinrichtungen und Wandler, die zur Ermittlung von Luftblasen in der Leitung bei einem
transparenten Strömungsmittel eingesetzt sind, sind, wie in Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, gegeneinander
versetzt. Wie insbesondere aus Fi g. 5 ersichtlich ist, ist die Beleuchtungseinrichtung in der öffnung 62 so
angeordnet, daß sie Licht durch die Nut 56 in deren hincren Teil richtet.
Zusät/Iich ist der fotoelektrische Wandler unter einen
Winkel angeordnet. Wenn in der leitung 22 ein iransparentes Strömungsmittel vorhanden ist. wird das
Licht aus der Beleuchtungseinrichtung in der öffnung 62
/u dem in der Öffnung 74 befindlichen Wandler gebrochen. Befindet sich Luft in der Leitung 22, so
erf-.-'lg! keine Brechung, weshalb das sich geradlinig
ausbrevnde Licht nicht zum Wandler in der Öffnung 74
gebrochen wird Die Funktionsweisen der Beleuchtungseinrichtung
und des Wandlers in den Öffnungen 60 und 72. v. ie sie F i g. 6 zeigt, entsprechen im wesentlichen
denen in bezug auf Fig. 5 beschriebenen. Die Beleuchtungseinrichtung in der öffnung 60 und der
Wandler in der Öffnung 72 sind jedoch zur Vorderseile der Nut 56 hm verlagert. Die Anordnung dieser
Beleuchtungseinrichtung^-, und Wandler gewährleistet
eine Erfassung auf beiden Seiten der leitung 22 und versetzt die Wandler in die Lage, kleine harmlose
Bläschen zu ignorieren, während größere Luftblasen erfaßt werden.
Aus F i g. 8 geht ein elektrisches Schaltbild einer Signalisierungsschaltung. die bei der Anordnung Anwendung
findet, hervor.
Eine Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen, die sich
gemäß Fig.4 in den Öffnungen 58 bis 66 befinden,
werden von Infrarotleuchtdioden 100 bis 108 gebildet. Zusätzlich dient eine Vielzahl von Phototransistoren
110 bis 118. die gemäß F i g. 3 in den Öffnungen 70 bis 78
angeordnet sind, als Wandler.
Die Infrarotleuchtdioden 100, 106, 108 liegen parallel /ucinander. erhalten eine positive Versorgungsspannung
und sind über die Widerstände 120,124geerdet-
Das Massesystem für die Infrarotleuchtdioden 102, 104 ist Teil des Eingangssignalkreises für ein NOR-Glied
128. Das NOR-Glied 128 weist zwei Eingänge auf, von denen einer die Systemerde darstellt. Wenn einer
der Eingänge des NOR-Gliedes 128 auf /-/geht, geht der
Ausgang des NOR-Glieds 128 auf L und gibt damit ein L-Signal auf das NAND-Glied 126, dessen Ausgangssignal
dann dem Alarmzustand entspricht. Wenn beispielsweise die Systemerde unterbrochen wird, geht
der über den Widerstand 130 führende Eingang des NOR-Gliedes 128 auf H und bewirkt ein /.-Signal am
Ausgang des NOR-Glieds 128. Weiterhin tritt am NOR-Glied 128 auch dann ein //-Signal auf, wenn die
Infrarotleuchtdiode 102 oder 104 oder einer der Phototransistoren 110 bis 118 ausfällt oder eine
Verbindung unterbrochen wird, so daß in diesen Fällen das NAND-Glied 126 ein Alarmsigna! üefert.
Die einzelnen Phototransistoren 110 bis 118 weisen
jeweils einen Widerstand 132 bis 140 zwischen Basis und Emitter auf, wobei die Emitter allesamt an die
Syslemerde gelegt sind. Zusätzlich sind die Kollektoren der einzelnen Phototransistoren 110 bis 118 über die
Widerstände 142 bis 150 positiv vorgespannt. Das Licht, das von den Infrarotleuchtdioden 100 bis 108 auf die
Phototransistoren 110 bis 118 gelangt, steuert den Stromfluß durch die Phototransistoren 110 bis 118. Je
stärker das auf den Phototransistor fallende Licht, desto stärker auch der durch den Phototransistor fließende
Strom. Wenn wenig oder kein Licht auf einen Phototransistor gelangt, bleibt der Kollektor des
Phototransistors auf H. Nimmt der Phototransistor eine ausreichende Lichtmenge auf, wird der Kollektor nach
Masse gezogen und das Ausgangssignal des Kollektors geht auf L Das Ausgangssignal L am Kollektor
entspricht also einem Lichtdurchgang, das Ausgangssignal //am Kollektor dem Fehlen von Licht.
Die drei Ausgangssignale der Phototransistoren 110,
116 und 118, die zur Erfassung eines opaken Strömungsmittels in der Leitung verwendet sind,
werden auf ein NOR-Glied 152 gegeben. Zusätzlich gehen die Ausgangssignale einzeln auf die NOR-Glieder
154, 156 und 158. Die beiden Ausgangssignale der Phototransistoren 112, 114. die zur Ermittlung eines
transparenten Strömungsmittels in der Leitung dienen. gehen als Eingangssignale auf ein NAND-Glied 160 und
einzeln als Eingangssignal auf die NAND-Glieder 162 und 164. Das Ausgangssignal des Phototransistors 110,
des ersten Phototransistors, der ein Strömungsmittel in der Leitung überhaupt erfaßt, bewirkt eine Vorbereitung
der Funktion der Anordnung, da dierser Phototransistor
anfänglich zwischen einen opaken und einem transparenten Strömungsmittel in der Strömungsmittelleitung
unterscheidet.
Wenn in der Leitung 22 ein transparentes Strömungsmittel
oder Luft vorliegt, geht der Ausgang des NOR-Glieds 152 auf H, da sämtliche Eingänge des
NOR-Glieds 152 auf L sind. Das NOR-Glied 152 dient daher als Steuergatter, das die NAND-Glieder 162,164
ansteuert, damit diese auf ein transparentes Strömungsmittel oder Luft in der Leitung ansprechend arbeiten-Wenn
in der Leitung 22 ein transparentes Strömungsmittel vorliegt, nehmen die Eingänge der NAND-Glieder
162 und 164 von den Phototransistoren 112 und 114
her, den Zustand L ein. so daß der Ausgang der Glieder 16Z 164 auf H liegt: es wird also das Fehlen von Luft in
der Leitung angezeigt. Wenn andererseits die Leitung ein transparentes Strömungsmittel enthält, aber eine
Luftblase in der Leitung ausreichend groß ist, um die
beiden Phototransistoren 112 und 114 zu überlappen, liegen die Eingänge der NAND-Gliede- 162, 164 von
diesen Phototransistoren her auf H, so daß am Ausgang der NAND-Glieder 162,164 jeweils ein /.-Signal steht.
Die Ausgangssignale der NAND-Glieder 162, 164 ■;
gehen auf ein NOR Glied 166 und beide Eingänge des NOR-Glieds 166 missen L sein, damit am Ausgang ein
W-Signal erscheint, das Luft in der Leitung mit dem transparenten Strömungsmittel anzeigt. Befindet sich in
der Leitung mit transparentem Strömungsmittel ein kleines Bläschen, das nicht beide Phototransistoren 112,
114 überlappt, ist nur einer der Eingänge der NAND-Glieder 162, 164 auf H, so daß nur einer der
Eingänge des NOR-Gliedes 166 auf L geht.
Die Anordnung ermöglicht automatisch den Durch- π
gang kleinerer Bläschen ohne Alarm. Beim Auftreten großer Luftblasen von einer durch den Längsabstand
zwischen der Infrarotleuchtdiode 102 mit deren Phototransistoren 112 und der Infrarotleuchtdiode 104
mit deren Phototransistor 114 bestimmten Minimalgröße.
kann jedoch ein dieser Luftblasen signalisierender Alarm erzeugt werden.
Wenn in der Anordnung ein Fehler auftritt, der eine der Infrarotleuchtdioden 102, 104 oder einen der
Phototransistoren 112, 114 beeinflußt, bewirkt dieser Fehler automatisch ein //-Eingangssignal am NAND-Glied
162 oder 164. Auf diese Weise macht ein Fehler die Anordnung empfindlicher, da das verbleibende
Infrarotleuchtdiode-Phototransistor-Paar jede Luftblase
erfaßt, und zwar unabhängig von deren Größe, indem ein H-Eingangssignal am jeweils anderen der NAND-Glieder
162, 164 erscheint. Su ύ«ΰ das NOR-Glied 166
am Ausgang ein //-Signal führt.
Das Ausgangisignal des NAND-Glieds 160 wird als zweites Eingangssignal auf jedes der NOR-Glieder 154, η
156, 158 gegeben. Das NAND-Glied 160 steuert die Erfassung von Luft in der Leitung, wenn ein opakes
Strömungsmittel wie beispielsweise Blut sich in der Leitung befindet. Nimmt man ein opakes Strömungsmittel
wie Blut in der Leitung 22 an, werden beide Eingänge <n des NAND-Gliedes 160 aus den Phototransistoren 112,
114 auf H sein, so daß ein jedes der NOR-Glieder 154,
156, 158 ein /.-Eingangssignal abgegeben wird. Ohne
Luft in der Leitung ist der andre Eingang der NOR-Glieder 154,156 und 158 von den Phototransistoren
110, 116 und 118 auf H, so daß. wenn keine Luft in
der Leitung vorliegt, sämtliche NOR-Glieder 154, 156 und 158 am Ausgang /.-Signale führen.
Die drei NAND-Glieder 168, 170 und 172 erhalten jeweils verschiedene Gruppen von Eingangssignalen 5<>
von den Ausgängen der NOR-Glieder 154, 156, 158. Wenn in der Leitung bei opakem Strömungsmittel keine
Luft vorliegt, sind sämtliche Eingangssignale der NAND-Glieder 168, 170, 172 »L«, so daß die
Ausgangssignale H sind und auf ein NAND-Glied 174 gegeben werden. Wenn jedoch Luft in der Leitung
vorliegt und die Blase groß genug ist um zwei der Phototransistoren 110, 116, 118 zu überlappen, liefern
zwei der Glieder 154, 156, 158 das Ausgangssignal H. Jeweils zwei der Glieder 154, 156, 158 bewirken, daß w>
eines der NAND-Glieder 168,170,172 am Ausgang ein /.-Signal führt und irgendein L-Ausgangssignal zum
NAND-Glied 174 bewirkt am Ausgang des NAND-Glieds 174 ein H-SignaL
Wenn jedoch eine kleine Luftblase in der Leitung bei «
opakem Strömungsmittel vorliegt so daß Licht nur zu jeweils einem der Phototransistoren 110, 116, 118
gelangen kann, geht nur jeweils eines der NOR-Glieder 154, 156, 158 auf H. Wenn nur jeweils eines dieser
Glieder auf H geht, liegen nicht an allen NAND-Gliedern 168, 170, 172 gleichzeitig //-Eingangssignale, so
daß keiner der Ausgänge dieser Glieder auf L geht.
Das NOR-Glied 166, wie oben erwähnt, liefert am Alisrang ein W-Signal, wenn eine Luftblase in der
Leitung bei transparentem Strömungsmittel groß genug ist, um die Ausgänge beider NAND-Glieder 162,164 auf
L zu bringen. Das Ausgangssignal des NOR-Glieds 166 geht auf ein NAND-Glied 176, dessen Ausgang auf L
geht und damit Luft in der Leitung anzeigt, wenn der Eingang des NAND-Glieds H ist. Das Ausgangssignal
des NAND-Glieds 176 geht auch als Eingangssignal auf
das NAND-Glied 174, so daß jedes L-Eingangssignal am
NAND-Glied 174 Luft in der Leitung bei sowohl transparentem als auch opakem Strömungsmittel
anzeigt. Die Glieder 152, ISO iegen die Erfassung von
Luft in der Leitung auf den entsprechenden Teil der Schaltung.
Wenn die Umsteuerung der Lufterfassung durch die Steuergatter 152,160 nicht einwandfrei ist, liefern beide
Glieder 152, 160 Signale. Die Signale aus den Gliedern 152,160 gehen auch auf ein NAND-Glied 178, und zwar
direkt, wenn das Ausgangssignal vom Glied 160 kommt, bzw. über einen Inverter 180 bei einem Ausgangssignal
vom Glied 152. Wenn beide Signale für das NAND-Glied 178 auf //sind, zeigt dies an, daß die Steuerglieder
152, 160 nicht einwandfrei arbeiten, da dieser Zustand bedeutet, daß sowohl transparentes als auch opakes
Strömungsmittel vorliegen. Das Ausgangssignal des Glieds 178 geht durch einen Inverter 182 auf ein
NOR-Glied 184. Das NOR-Glied 184 erhält weiterhin das Ausgangssignal des NAND-Glieds 126 und auch das
Ausgangssignal des NAND-Glieds 174. Irgendein //-Eingangssignal am NOR-Glied 184 stellt einen
Alarmzustand dar, dem ein /.-Ausgangssignal des NOR-Glieds entspricht. Wenn die Anordnung einwandfrei
arbeitet, und zwar ohne Funktionsfehler und ohne erfaßbare Luft in der Leitung, ist das Ausgangssignal des
NOR-Gliedes 184 ein W-Signal und zeigt an, daß die Anordnung ohne Luft in der Leitung einwandfrei
arbeitet.
Wenn einer der Eingänge des NOR-Glieds 184 auf H
ist und sich folglich ein L-Ausgangssignal ergibt stellt
dieser Zustand ein Alarmkriterium dar, wie bereits festgestellt. Der Ausgang des NOR-Glieds 184 an die
Basis eines Transistors 186. Wenn der Ausgang des NOR-Glieds 184 auf L ist, ist der Transistor 186
gesperrt so daß über dem Kondensator 190 ein //-Signal steht.
Dieser //-Ausgang löst einen hör- und/oder sichtbaren
Alarm in der Alarmeinrichtung 192 aus und kann auch die Pumpe abschalten.
Wird angenommen, in der Leitung 22 liege ein klares oder transparentes Strömungsmittel, so können die auf
ein opakes Strömungsmittel in der Leitung ansprechenden Phototransistoren nicht zwischen Luft oder dem
klaren Strömungsmittel in der Strömungsmittelleitung unterscheiden. In diesem Fall können aber die auf das
transparente Strömungsmittel in der Leitung ansprechenden Phototransistoren zwischen dem transparenten
Strömungsmittel und Luft in der Leitung unterscheiden, so daß Luft im transparenten Strömungsmittel in
der Leitung erfaßt werden kann.
In der alternativen Situation befindet sich ein opakes Strömungsmittel wie Blut in der Leitung; dann können
die auf transparentes Strömungsmittel ansprechenden Phototransistoren nicht zwischen Luft oder opakem
27 3δ 218
Strömungsmittel in der Leitung unterscheiden. Die auf opakes Strömungsmittel ansprechenden Phototransistoren
können jedoch zwischen Luft und opakem Strömungsmit.el in der Leitung unterscheiden, so daß
Luft auch im opaken Strömungsmittel in der Leitung erfaßt werden kann.
Zusätzlich weist die Anordnung eine Vielzahl von Sicherheitsmaßnahmen auf, die einen Alarmzustand
herbeiführen, wenn die Anordnung nicht einwandfrei arbeitet. Wenn beispielsweise eine der Beleuchtungsein
to
richtungen oder einer der Wandler ausfällt, löst die Anordnung einen Alarm aus oder wird empfindlicher.
Wenn die Anordnung keinerlei Ausgangssignal liefert, das ein opakes oder ein transparentes Strömungsmittel
s anzeigt, löst die Anordnung einen Alarm aus. Diese
Sicherheitsmaßnahmen stellen sicher, daß bei fehlerhaftem Arbeiten der Anordnung ein Alarm ausgelöst, uic
Pumpe abgeschaltet sowie die Anordnung außer Betrieb gestellt werden kann, bis sie wieder einwandfrei
arbeitet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Anordnung zur automatischen Erfassung von Luftblasen in einer Strömungsmittelleitung, die eine
transparente oder opake Flüssigkeit führt, und sich im Wirkbereich einer Beleuchtungseinrichtung und
einer einen fotoelektrischen Wandler enthaltenden Wandlereinheit befindet, der eine Signalisierungsschaltung
nachgeschaltet ist, und bei der ferner die Beleuchtungseinrichtung und der fotoelektrische
Wandler zum Nachweis von Luftblasen bei transparenter Flüssigkeit derart räumlich ausgerichtet sind,
daß die unterschiedlichen Lichtbrechungen an sich im Wirkbereich befindenden Luftblasen einerseits
und an der transparenten Flüssigkeit andererseits aufgrund der dauiit bedingten Änderung des
Lichtweges zu ersten und zweiten Ausgang*,signalen (ies fotoelektrischen Wandlers führt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wandler (110, 116 oder 118) so gegenüber der beieuchtungse'mrichtung
(100, 106 oder 108) und der Strömungsmittelleitung (22) angeordnet ist, daß er bei Anwesenheit einer
transparenten, luftblasenfreien Flüssigkeit vom Licht der Beleuchtungseinrichtung beaufschlagt und
bei Anwesenheit einer opaken, luftblasenfreien oder einer Luftblasen enthaltenden Flüssigkeit vom Licht
der Beleuchtungseinrichtung nicht beaufschlagt ist, und daß die der Signalisierungsschaltung vorgeordnete
Wandlereinheit einen weiteren fotoelektrischen Wandler (112 oder 114) zur Erfassung der
Lichtdurchlässigkeit des Strömungsmittelpfades aufweist, der zur Erzeugung dritter und vierter
Ausgangssignale ausgelegt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinheit jeweils mindestens
zwei voneinander beabstandete pholoelektrische Wandler (110,116,118 und 112,114) aufweist.
3. Anordnung nach Anspnich 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strömungsmittelleitung (22) in einer Nut (56) eines Gehäuses (5OJ aufnehmbar
geführt ist, das mehrere, in die Nut (56) mündende, sich gegenüberliegende Bohrungspaare (58, 60, 62,
64, 66; 70, 72, 74, 76, 78 aufweist, die die photoelektrischen Wandler aufnehmen.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einige der sich gegenüberliegenden
Bohrungspaare (60,72; 62,74) beiderseits der Achse der Leitung (22) versetzt angeordnet sind, und daß
die Bohrungen (72, 74) auf einer Seite der Leitung (22) außerdem bezüglich der Bohrungsachse der
anderen Bohrungen (60, 62) in der Ebene der Bohrungen unter einem Winkel gekippt angeordnet
sind.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einige der sich gegenüberliegenden
Bohrungspaare (58,70) auf einer durch die Mitte der Leitung (22) verlaufenden Achse liegen.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (50) auf
seinen beiden Seitenflächen Ausnehmungen (68, 80) besitzt, die den Zugang zu den Bohrungspaaren
gestattfin.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Wandler (110, 116
und 118) zum Nachweis eines opaken Strömungsmittels in der leitung (22) einerseits mit je einem
Eingang eines als Steuergaiter dienenden NOR-
Gliedes (152) und andererseits jeweils mit dem
. zweiten Eingang eines von NOR-Gliedern (154 bzw. 156 bzw. 158) verbunden sind, daß die Ausgänge der
Wandler (112,114) zur Erfassung der Lichtdurchläs-
■s sigkeit des Strömungsmitielpfades mit dem ersten
bzw. dem zweiten Eingang eines NAND-Gliedes
(160) und mit dem ersten bzw. dem zweiten Eingang von NAND-Gliedern (162 bzw. 164) verbunden sind,
wobei der Ausgang des NOR-Gliedes (152) mit dem
ίο zweiten und dem ersten Eingang der NAND-Glieder
(162 bzw. 164) verbunden ist, deren Ausgänge mit dem ersten bzw. dem zweiten Eingang eines
NOR-Gliedes (166) verbunden sind, dessen Ausgang über ein zwischengeschaltetes NAND-Glied (176)
ι; mit dem ersten Eingang eines NAND-Gliedes (174)
in Verbindung steht, dessen Ausgang wiederum mit dem ersten Eingang eines NOR-Gliedes (184),
dessen Ausgang über einen Transistor (186) mit einer hör- und/oder sichtbaren Alarm abgeben
könnenden Alarmeinrichtung (192) in Verbindung steht, verbunden ist, daß der Ausgang des NOR-Gliedes
(152) und der Ausgang des NAND-Gliedes (160), der wiederum jeweils mit dem ersten Eingang
der NOR-Glieder (154, 156, 158) verbunden ist, mit
>-, dem zweiten bzw, dem ersten Eingang eines NAND-Gliedes (178) gekoppelt sind, dessen Ausgang
über einen Inverter (182) mit dem zweiten Eingang des NOR-Gliedes (184) verbunden ist, und
daß die Ausgänge der NOR-Glieder (154, 156 und
in 158) jeweils mit dem ersten Eingang der NAND-Glieder
(168, 170 und 172) und jeweils überdies mit dem zweiten Eingang der NAND-Glieder (172, 168
und 170) verbunden sind, wobei die Ausgänge jedes dieser NAND-Glieder (168, 170 und 172) mit dem
r, zweiten, dritten bzw. vierten des NAND-Gliedes (174) in Verbindung stehen und daß die
Alarmeinrichtung (192) sowohl bei Erfassung von Luft im Strömungsmittelpfad als auch bei Auftreten
eines Funktionsfehlers der Signalisierungsschaltung
■4,1 in Betrieb setzbar ist.
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